CN218972390U - 一种用于工作台的安全防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于工作台的安全防护系统，包括围栏、护栏、驱动装置、传感器单元和控制器；机器人自上而下进入工作台，围栏布置在工作台的边界处，用于围闭机器人在工作台的活动区域，围栏上设有安全门；护栏与驱动装置相连，驱动装置用于驱动护栏运动，当护栏运动至工作台的上方时机器人与工作台之间被护栏隔开；传感器单元包括安全门传感器和护栏传感器；控制器与机器人、驱动装置和传感器单元相连。与现有技术相比，本实用新型利用围栏杜绝机器人焊接作业时火花飞溅等对工作人员的伤害，减少机器人焊接作业时强烈光污染等对工作人员的伤害，利用护栏实现工作人员与机器人的物理隔离，保证了工作人员在工作台上料时的安全性。

Description

一种用于工作台的安全防护系统

技术领域

本实用新型涉及安全防护系统，尤其是涉及一种用于工作台的安全防护系统。

背景技术

目前，汽车自动化行业大部分的物料依靠人工将零件放到指定的定位工装上，然后机械手、机器人等进行焊接等作业。为了保证工作人员的安全性，防护系统必不可少。但是，现在用的光栅、区扫等安全设备只是将人工与机械手进行了空间上的分离，但没有做到真正的物理隔离，存在一定的安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于工作台的安全防护系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于工作台的安全防护系统，包括围栏、护栏、驱动装置、传感器单元和控制器；

机器人自上而下进入工作台，所述围栏布置在工作台的边界处，用于围闭机器人在工作台的活动区域，所述围栏上设有安全门；

所述护栏与驱动装置相连，所述驱动装置用于驱动护栏运动，当所述护栏运动至工作台的上方时机器人与工作台之间被护栏隔开；

所述传感器单元包括安全门传感器和护栏传感器，所述安全门传感器用于检测安全门的开关状态，所述护栏传感器用于检测机器人与工作台之间被护栏隔开；

所述控制器与机器人、驱动装置和传感器单元相连。

进一步地，所述围栏的顶部设有直线导轨，所述护栏在驱动装置的作用下沿所述直线导轨移动以运动至工作台的上方。

进一步地，所述驱动装置为驱动气缸或驱动电机。

进一步地，所述护栏与围栏的顶部转动连接，所述护栏在驱动装置的作用下转动以运动至工作台的上方。

进一步地，所述围栏包括围栏框架以及安装在所述围栏框架内的隔板。

进一步地，所述围栏布置在两个相邻工作台的边界处，用于围闭两个相邻的工作台，所述护栏的大小适配一个工作台。

进一步地，所述围栏的顶部设有直线导轨，所述护栏在驱动装置的作用下沿所述直线导轨移动以移动至一个工作台的上方。

进一步地，所述护栏与两个工作台交界处的围栏的顶部转动连接，所述护栏在驱动装置的作用下转动以运动至一个工作台的上方。

进一步地，所述安全门的数量为两个，分别对应两个工作台，所述安全门传感器的数量为两个，分别用于检测两个安全门的开关状态。

进一步地，所述护栏传感器的数量为两个，分别用于检测机器人与两个工作台之间是否被护栏隔开。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)利用围栏杜绝机器人焊接作业时火花飞溅等对工作人员的伤害，减少机器人焊接作业时强烈光污染等对工作人员的伤害，利用护栏实现工作人员与机器人的物理隔离，保证了工作人员在工作台上料时的安全性。

(2)围栏的顶部设有直线导轨，护栏在驱动装置的作用下沿直线导轨移动，结构简单，易于实现。

(3)利用同一个护栏，可以为两个相邻的工作台依次实现工作人员与机器人的物理隔离，利用率高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

附图标记：1、围栏，2、护栏，3a、区域1安全门，3b、区域2安全门，4a、区域1安全门传感器，4b、区域2安全门传感器，5a、区域1护栏传感器，5b、区域2护栏传感器，6、直线导轨，7、驱动气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

一种用于工作台的安全防护系统，包括围栏、护栏、驱动装置、传感器单元和控制器；机器人自上而下进入工作台，围栏布置在工作台的边界处，用于围闭机器人在工作台的活动区域，围栏上设有安全门；护栏与驱动装置相连，驱动装置用于驱动护栏运动，当护栏运动至工作台的上方时机器人与工作台之间被护栏隔开；传感器单元包括安全门传感器和护栏传感器，安全门传感器用于检测安全门的开关状态，护栏传感器用于检测机器人与工作台之间被护栏隔开；控制器与机器人、驱动装置和传感器单元相连。

本申请的工作原理为：

围栏将机器人在工作台的活动区域围闭起来，从而杜绝焊接作业时光污染、火花等危害活动区域外的工作人员。安全门为活动门，可以在上料时打开，从而使得工作人员可以靠近工作台。护栏实现了工作人员与机械手的物理隔离。通过控制器可以实时获取安全门传感器和护栏传感器的状态，可以通过控制器控制驱动装置工作。

在上料-机器人作业-上料的工序下，本申请的使用过程如下：

在需要上料时，机器人暂停工作，控制护栏移动至工作台的上方，隔绝机器人和工作台，可以根据护栏传感器判断护栏是否移动到位；护栏到位后，工作人员打开安全门，进行上料操作，上料结束后工作人员离开并关闭安全门；可以根据安全门传感器判断安全门的开关状态，确认安全门关闭后，控制护栏自工作台的上方移开，机器人开始作业。其中，护栏实现了人工与机械手的物理隔离，可以避免上料过程中机器人误伤工作人员。

控制器上可以设置控制护栏移动的操作按钮，可以设置显示屏来显示安全门传感器和护栏传感器的相关参数，可以由工作人员手动操控控制器来控制护栏运动，也可以在控制器内搭载处理器芯片，芯片上写入控制程序，从而自动控制护栏的移动，提高生产的自动化水平。

安全门可以为手动开关门，也可以为电动开关门。安全门传感器和护栏传感器可以采用压力传感器，安装在安全门开关以及护栏移动的对应位置，根据是否达到压力值判断安全门是否关闭、护栏是否到位，也可以采用光学收发模块，包括发射器和接收器，根据发射器与接收器之间是否存在遮挡判断安全门是否关闭、护栏是否到位。当然，也可以采用其他感应装置，如摄像头+图像识别技术，来判断安全门传感器的状态以及机器人与工作台之间是否被护栏隔开。本领域技术人员可以理解，在此不再赘述。

围栏包括围栏框架以及安装在围栏框架内的隔板，围栏框架包括横梁和立杆，可以根据机器人在工作台的活动区域的大小灵活扩展围栏，隔板可以遮挡机器人作业时产生的光污染、飞溅的火花等。护栏可以为隔板形式，为减轻重量，也可以使用多孔的网状板。

关于护栏在驱动装置的驱动下运动至工作台的上方，可以在围栏的顶部设有直线导轨，直线导轨的数量为2个，平行布置在围栏的顶部，护栏的两侧分别与直线导轨配合，护栏在驱动装置的作用下沿直线导轨移动以运动至工作台的上方。驱动装置可以为驱动气缸或驱动电机。

对于多工位的生产线，可以由两个工作台共用一个护栏2。如图1所示，本实施例中，围栏1布置在两个相邻工作台的边界处，用于围闭两个相邻的工作台，护栏2的大小适配一个工作台。在围栏1的顶部设有两条平行的直线导轨6，护栏2的两侧分别与直线导轨配合，护栏2在驱动装置的作用下沿直线导轨移动以运动至其中一个工作台的上方，当护栏2运动至一个工作台的上方时，另一个工作台的上方无遮挡。护栏2只需要实现两个位置的切换，因此驱动装置选择驱动气缸7。

本实施例中，对于两个相邻的工作台，分别布置安全门，安全门的数量为两个，见图1中安全门3a和安全门3b，分别对应两个工作台，安全门传感器的数量为两个，分别用于检测两个安全门的开关状态，见图1中安全门传感器4a和安全门传感器4b。其他实施方式中，也可以两个工作台共用一个安全门，两个工作台一个处于安全门开启状态，一个处于安全门关闭状态，对应设置安全门传感器来检测安全门的位置。

本实施例中，对于两个相邻的工作台，护栏传感器的数量为两个，分别用于检测机器人与两个工作台之间是否被护栏2隔开，见图1中护栏传感器5a和护栏传感器5b。

将两个工作台所在的区域分别称为区域1和区域2，通过本申请实现防护的过程如下：

人工上件至工作台，走出区域1后关闭安全门3a，护栏2在驱动气缸7的驱动下自区域1移开，并运动至区域2，将区域2上方进行隔离，区域1安全门传感器4a有信号，区域1上方护栏传感器5a无信号，机器人进入区域1进行作业，此时人工到区域2进行上件作业，完成后走出区域2后关闭安全门3b。待机器人完成区域1作业后，上方的护栏2在驱动气缸7的驱动下自区域2移开，并运动至区域1，同时将区域1上方进行隔离，区域2安全门传感器4b有信号，区域2上方护栏传感器5b无信号，机器人进入区域2进行作业。重复上述过程，周而复始。

实施例2：

在实施例1中，护栏沿围栏的顶部滑动，以运动至工作台上方或离开工作台，本实施例中，将护栏与围栏的顶部转动连接，护栏在驱动装置的作用下转动以运动至工作台的上方，当护栏转动至垂直围栏时，机器人与工作台之间被护栏隔开，当护栏转动至与围栏平齐时，机器人与工作台之间无阻挡。

对于多工位的生产线，可以将护栏与两个工作台交界处的围栏的顶部转动连接，护栏在驱动装置的作用下转动以运动至一个工作台的上方，如正转后护栏运动至一个工作台的上方，反转后护栏运动至另一个工作台的上方。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，包括围栏、护栏、驱动装置、传感器单元和控制器；

机器人自上而下进入工作台，所述围栏布置在工作台的边界处，用于围闭机器人在工作台的活动区域，所述围栏上设有安全门；

所述护栏与驱动装置相连，所述驱动装置用于驱动护栏运动，当所述护栏运动至工作台的上方时机器人与工作台之间被护栏隔开；

所述传感器单元包括安全门传感器和护栏传感器，所述安全门传感器用于检测安全门的开关状态，所述护栏传感器用于检测机器人与工作台之间被护栏隔开；

所述控制器与机器人、驱动装置和传感器单元相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述围栏的顶部设有直线导轨，所述护栏在驱动装置的作用下沿所述直线导轨移动以运动至工作台的上方。

3.根据权利要求2所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述驱动装置为驱动气缸或驱动电机。

4.根据权利要求1所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述护栏与围栏的顶部转动连接，所述护栏在驱动装置的作用下转动以运动至工作台的上方。

5.根据权利要求1所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述围栏包括围栏框架以及安装在所述围栏框架内的隔板。

6.根据权利要求1所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述围栏布置在两个相邻工作台的边界处，用于围闭两个相邻的工作台，所述护栏的大小适配一个工作台。

7.根据权利要求6所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述围栏的顶部设有直线导轨，所述护栏在驱动装置的作用下沿所述直线导轨移动以移动至一个工作台的上方。

8.根据权利要求6所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述护栏与两个工作台交界处的围栏的顶部转动连接，所述护栏在驱动装置的作用下转动以运动至一个工作台的上方。

9.根据权利要求6所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述安全门的数量为两个，分别对应两个工作台，所述安全门传感器的数量为两个，分别用于检测两个安全门的开关状态。

10.根据权利要求6所述的一种用于工作台的安全防护系统，其特征在于，所述护栏传感器的数量为两个，分别用于检测机器人与两个工作台之间是否被护栏隔开。

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